1、2018 年“江南十校”高三学生冲刺联考(二模)理科综合能力测试（物理）二、选择题：本题共 8 小题。在每小题给出的四个选项中，第 1418 题只有一项符合题目要求，第 1921 题有多项符合题目要求。1. 下列关于物理学史实和原理的说法中正确的是A. 沿着水平面滚动的小球，会越来越慢，最后停下来，亚里士多德认为这是摩擦阻力作用的结果B. 英国科学家牛顿发现了万有引力定律，并用实验方法测出万有引力常量C. 哥白尼通过观察行星的运动，提出了日心说，确定行星以椭圆轨道绕太阳运行D. 太阳内部发生的核反应是热核聚变反应【答案】D【解析】最先提出摩擦阻力改变运动的伽利略，A 错误；万有引力常量是卡文迪
2、许最先测出的，B 错误；确定行星以椭圆轨道绕太阳运行的科学家是开普勒，C 错误；太阳内阻发生的核反应是热核聚变反应，D 正确2. 一个质量 m=2kg 的物体放置在光滑水平桌面上，受到三个沿水平方向共点力 F1、F 2、F 3的作用，且这三个力的大小和方向构成如图所示的三角形，已知 F2=0.5N，则下列说法正确的是A. 这个物体共受到四个力的作用B. 这个物体的合力大小为 0C. 这个物体的加速度大小为 1m/s2D. 这个物体的加速度方向与 F2相同【答案】C3. 据外媒综合报道，英国著名物理学家史蒂芬霍金在 2018 年 3 月 14 日去世，享年 76 岁。这位伟大的物理学家，向人类揭
3、示了宇宙和黑洞的奥秘。高中生对黑洞的了解为光速是在星球(黑洞)上的第二宇宙速度。对于普通星球，如地球，光速仍远远大于其宇宙速度。现对于发射地球同步卫星的过程分析，卫星首先进入椭圆轨道 I，P 点是轨道 I 上的近地点，然后在 Q 点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道，则A. 卫星在同步轨道上的运行速度大于第一宇宙速度 7.9km/sB. 该卫星的发射速度必定大于第二宇宙速度 11.2km/sC. 在轨道 I 上，卫星在 P 点的速度大于第一宇宙速度 7.9km/sD. 在轨道 I 上，卫星在 Q 点的速度大于第一宇宙速度 7.9km/s【答案】C【解析】第一宇宙速度是近地轨道的线速度，根
4、据 可知 ，故轨道半径越大，线速度越小，所以同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度，A 错误；该卫星为地球的卫星，所以发射速度小于第二宇宙速度，B 错误； P 点为近地轨道上的一点，但要从近地轨道变轨到 I 轨道，则需要在 P 点加速，所以 P 点的速度大于第一宇宙速度，C 正确；在 Q 点要从轨道 I 变轨到轨道 II，则需要在 Q 点加速，即轨道 II 上经过 Q 点的速度大于轨道 I 上经过 Q点的速度，而轨道 II 上的速度小于第一宇宙速度，故在轨道 I 上经过 Q 点时的速度小于第一宇宙速度，D 错误【点睛】一宇宙速度是卫星沿地球表面运动时的速度，半径越大运行速度越小，故第一宇宙速度是人
5、造地球卫星最大的运行速度；当卫星的速度大于等于第二宇宙速度时卫星脱离地球的吸引而进入绕太阳运行的轨道；当物体的速度大于等于第三宇宙速度速度 16.7km/s 时物体将脱离太阳的束缚成为一颗人造地球恒星4. 如图所示，质量为 m 的物体 A 放在斜面体 B 上，A 恰能沿斜面匀速下滑，而斜面体 B 静止不动；已知斜面倾角为 ，若沿斜面方向用平行于斜面方向的力 F 向下推物体 A，使物体 A沿斜面下滑，则A. 下滑过程中 B 对 A 的作用力做功为 W=0B. 下滑过程中 A 对 B 的冲量 I 的方向向左下方C. 地面对 B 的静摩擦力 f=0D. B 有向右的运动趋势【答案】C【解析】施加 F
6、 后，由于 F 的方向沿斜面方向，所以 B 对 A 的作用力没有变，仍旧为垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力，这两个力的合力大小等于重力，方向竖直向上，与运动方向的夹角为钝角，故 B 对 A 做负功，A 错误；下滑过程中 B 对 A 的作用力合力沿竖直方向向上，故 A 对 B 的作用力沿竖直方向向下，所以 A 对 B 的冲量沿竖直方向向下，在水平方向上没有力的作用，相对地面没有运动趋势，故地面对 B 的静摩擦力为零，BD 错误 C 正确5. 如图所示，含有 H、H、He 的带电粒子束从小孔 O1处射速度选择器，沿直线 O1O2运动的粒子在小孔 O2处射出后垂直进入偏转磁场，最终打在 P1
7、、P 两点。不考虑重力作用，下列说法不正确的是A. 沿直线 O1O2运动的粒子速度相等B. 打在 P 点的粒子是 H 和 HeC. O2P 的长度是 O2P1长度的 2 倍D. 粒子 H 在偏转磁场中运动的时间最长【答案】D【解析】沿直线通过速度选择器的粒子满足 ，即这些粒子的速度相等，A 正确；带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，所以 ，故 ，可知粒子的比荷越大，则运动的半径越小，所以打在 P1点的粒子是 ，打在 P 点的粒子是 和，B 正确；由题中的数据可得， 的比荷是 和 的比荷的 2 倍，所以 的轨道的半径是 和 的半径的 倍，即 O2P 的长度是 O2P1长度的 2
8、倍，C 正确；粒子轨迹所对圆心角相等， 的比荷最大，即 最小，根据 可得 在磁场中运动的时间最短，D 错误【点睛】解答的关键是明确粒子经过速度选择器后的速度是相等的，带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式 ，周期公式 ，运动时间公式，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题6. 如图甲所示的理想变压器，原线圈接在乙图所示交流电源上，副线圈接一个标有“10V，2W”的灯泡，已知变压器原、副线圈的匝数比为 n1：n 2=10：1，下列说法正确的是A. 灯泡能正常发光B. 电压表的读数为 100VC. 电流表的读数
9、为 0.2AD. 选两只相同“10V，2W”规格的灯泡串接在副线圈，则变压器的输出功率为 1W【答案】ABD【解析】根据图乙可知变压器原线圈两端的电压有效值为 ，即电压表的读数为 100V，根据 可知副线圈两端的电压为 ，故灯泡能正常发光，AB 正确；副线圈中的电流为 ，根据 可得原线圈中的电流 0.02A，C 错误；两只灯泡串联，总电阻为 ，副线圈两端电压仍为 100V，故副线圈消耗的电功率为 ，D 正确7. 如图甲所示，两根足够长粗糙的平行金属导轨 MN、PQ 固定在同一绝缘水平面上，两导轨间距为 d=0.2m，导轨电阻忽略不计，M、P 端连接一阻值 R=0.5 的电阻；现有一质量m=0.
10、08kg、阻值 r=0.5 的金属棒 ab 垂直于导轨放在两导轨上，棒离 R 的距离为 L=2m，棒与导轨接触良好。整个装置处于一竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。已知棒与导轨间的动摩擦因数 =0.01，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取 g=10m/s2，下列说法正确的是A. 棒 ab 相对于导轨静止时，回路中产生的感应电动势为 0.2VB. 棒 ab 相对于导轨静止时，回路中产生的感应电流为 0.02AC. 棒 ab 经过 40s 开始运动D. 在 04.0s 时间内通过 R 的电荷量 q 为 0.8C【答案】BC【解析】根据法拉第电磁感应定律可知棒 ab 相对
11、于导轨静止时产生的感应电动势为，回路中的感应电流为 ，A 错误 B 正确；棒开始运动时，安培力等于最大静摩擦力，则有 ，从图乙中可知代入解得 t=40s，C 正确；在 04s 内棒 ab 未运动，产生的电流恒定，故通过 R 的电荷量为，D 错误8. 如图所示，平行板电容器与电源相连，开始极板不带电，质量为 m、电量为 q 的油滴开始自由下落，一段时间后合上开关 S，油滴经过相同时间回到出发点。忽略电容器充电时间极板间距足够大，已知充电后的电场强度大小为 E，下列判断正确的是A. 油滴带负电B. Eq=4mgC. 油滴回到出发点的速度为 0D. 油滴向下运动的过程中，机械能先不变后减小【答案】A
12、BD【解析】充电后油滴向上运动，即受到向上的电场力，而电容器上极板带正电，电场方向竖直向下，故油滴带负电，A 正确；对闭合前，油滴向下运动的过程， ，闭合开关后的过程中 ，又知道 ， ，解得 ，对第二个过程用牛顿第二定律可得，B 正确；返回到出发点的速度为 ，C 错误；自由下落过程中机械能守恒，当闭合开关后，电场力做负功，所以机械能减小，故向下运动的过程中，机械能先不变后减小，D 正确【点睛】本题的关键是弄清楚液滴在整个过程中的运动性质，先自由下落，然后做匀变速直线运动（向下减速后向上加速） ，突破点是“油滴经过相同时间回到出发点” ，据此列式计算三、非选择题9. 为测一遥控电动小车的额定功率
13、，进行了如下实验：将电动小车、纸带和打点计时器等按如图甲所示安装；接通打点计时器电源(其打点周期为 0.02s)；使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止在斜面上后再关闭打点计时器电源(小车在整个运动中所受阻力恒定)。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示，请你分析纸带数据，回答下列问题(结果保留 2位有效数字)：（1）该电动小车运动的最大速度为_m/s 2（2）关闭小车电源后，小车的加速度大小为_m/s 2（3）若小车的质量为 0.4kg，则小车的额定功率是_W。【答案】 (1). 2.0 (2). 4.0 (3). 3.2【解析】 （1
14、）根据纸带可知，当所打的点点距均匀时，表示物体匀速运动，此时速度最大，故有 ；（2）关闭电源后小车做匀减速直线运动，由于不知道中间确切的关闭电源的时间，故采用纸带最后四组数据计算，根据逐差公式可得 ，两式相加可得 ，负号表示加速度方向与运动方向相反；（3）当汽车达到额定功率，匀速运动时有 ，故汽车的额定功率为：10. 某同学想要测量一个电源的电动势和内阻，准备的器材有电流表 A(0100mA，内阻为30)、电阻箱 R(最大阻值 99.9)、开关和若干导线。（1）由于电流表 A 的量程较小，考虑到安全因素，同学们需将一个定值电阻和电流表 A 进行_联(填写“串”或“并”)，若要使连接后的电流表
15、A 可测量电流的最大值变为原来的 6 倍，则定值电阻的阻值 R0=_。（2）如图甲所示，虚线框中为同学设计了实验电路的一部分，请将电路图补充完整_。（3）实验中记录了若干组电阻箱的阻值 R 和电流表 A 的示数，并用记录的实验数据描绘出 R- 图线如图乙所示，则该电源的电动势 E=_V，内阻 r=_(结果保留两位有效数字)。【答案】 (1). 并 (2). 6 (3). (4). 12 (5). 1.0【解析】 （1）改装电流表需要并联电阻进行分流；由并联电路规律可知，并联部分电压相等，要使量程扩大为原来的 6 倍；则由并联电路规律可知： ；（2）根据改装原理以及测量电动势和内电阻实验原理可知
16、应将改装后的电表与电阻箱串联接在电源两端，故测量原理图如图所示；.11. 如图所示，在竖直平面内存在竖直方向的匀强电场。长度为 l 的轻质绝缘细绳一端固定在 O 点，另一端连接一质量为 m、电荷量为+q 的小球(可视为质点)，初始时小球静止在电场中的 a 点，此时细绳拉力为 2mg，g 为重力加速度。（1）求电场强度 E 和 a、O 两点的电势差 UaO；（2）小球在 a 点获得一水平初速度 va，使其能在竖直面内做完整的圆周运动，则 va应满足什么条件?【答案】 （1） ） ； （2）【解析】 （1）小球静止在 a 点时，由共点力平衡可得 ，得 ，方向竖直向上；在匀强电场中，有 ，则 a，O
17、 两点电势差 ；（2）小球从 a 点恰好运动到 b 点，设到 b 点速度大小为 ，由动能定理 ，小球做圆周运动通过 b 点时，由牛顿第二定律可得 ；联立可得 ，故应满足 。12. 如图所示，粗糙水平地面上静止放着相距 d=1m 的两块相同长木板 A、B，每块木板长L，与地面的动摩擦因数 1=0.2。一可视为质点的物块 C 以 v0=8m/s 的初速度水平向右滑上木板 A 的左端 C 的质量为每块木板质量的 2 倍，C 与木板的动摩擦因数 2=0.4。若 A、B 碰后速度相同但不粘连，碰撞时间极短，且 A 和 B 碰撞时 C 恰好运动到 A 的最右端，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 g
18、取 10m/s2。求：（1）木板 A 与木板 B 相碰前瞬间的速度 v1；（2）木板 A 的长度 L；（3）A、B 最终停下时，两者间的距离。【答案】 （1）2m/s；（2）5m（3）1.5m【解析】 （1）设 A、B 的质量为 m，C、A 的相互作用的过程中，对 A 由牛顿运动定律有，解得 ；A 发生位移 d 与板 B 相碰，由运动规律有 ，解得 ；碰撞前 A 的速度为 ，解得 ；（2）C、A 相互作用的过程中，对 C 由牛顿运动定律可得 ，解得 ，C 发生的位移 ，解得 ；木板 A 的长度 ，（3）碰撞前 C 的速度为 ，解得 ；A、B 相碰过程中动量守恒，有 ，解得 ；A、B 分离后，A
19、 板做减速运动，有 ，解得 ；从分离到停下，发生的位移为 ，B 板以 的加速度做匀加速运动，直到与 C 同速，设此过程经历时间为 ，有 ，解得 ；此过程中 B 板的位移 ；此后 B、C 一起以 的加速度做匀减速运动直到停下，发生的位移为 ；所以最终停下来时，A、B 板间的距离为 。13. 下列说法中正确的是_A.液晶与多晶体一样具有各向同性B.气体压强的产生是由大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的C.悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越显著D.当两分子间距离大于平衡距离 r0时，分子间的距离越大，分子势能越大E.若一定质量的理想气体在膨胀的同时放出热量，则气体分子的平均动
20、能减小【答案】BDE【解析】液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特性而设计的，A 错误；气体压强的产生是由大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的，B 正确；布朗运动与悬浮颗粒的大小有关，颗粒也大，布朗运动越不明显，同一时刻撞击它的液体分子越多，布朗运动越不明显，C 错误；当两分子间距离大于平衡位置的间距 r0时，分子力表现为引力，故随分子间的距离增大，分子力做负功，分子势能增大，D 正确；气体膨胀的过程中对外做功，若一定质量的理想气体在膨胀的同时放出热量，根据热力学第一定律可知，气体的内能减小，温度降低，所以气体分子的平均动能减小，E 正确14. 竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管
21、，A 端封闭，C 端开口，AB 段处于水平状态。将竖直管 BC 灌满水银，使气体封闭在水平管内，各部分尺寸如图所示，此时气体温度 T1=300K，外界大气压强 p0=75cmHg。现缓慢加热封闭气体，使 AB 段的水银恰好排空。求：此时气体温度 T2；此后保持气体温度 T2不变，以 AB 为轴缓慢将 CB 向下转至 C 端开口竖直向下时，气体的长度 L3多大(取 =4.12，结果保留二位有效数字)。【答案】394.7K39cm【解析】以 cmHg 为压强单位，设玻璃截面积为 S，在 AB 段液住排空的过程中气体是恒压变化过程， ，由盖吕萨克定律可知 ，解得 ；令此时 BC 管中液住长 ，气体压
22、强为 ；又开始时气体压强为 ，由玻意耳定律可知 ，解得 ，故气体的长度【点睛】本题关键是分析清楚气体状态变化过程、求出气体的状态参量是解题的前提与关键，在 AB 段液柱排空的过程中气体是恒压变化过程，由盖-吕萨克定律即可求解此时气体的温度；初末状态温度相等，求出初末状态气体的压强和体积，根据玻意耳定律即可求解气柱的长度；15. 一束含两种频率的单色光，照射到底面有涂层的平行均匀玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出后，光线分为 a、b 两束，如图所示。下列说法正确的是_A，a、b 一定是平行光线B.用同一装置进行双缝干涉实验，a 光的条纹间距大于 b 光的条纹间距C.a 光的频率大于
23、b 光的频率D.从同种玻璃射入空气发生全反射时，a 光的临界角小E.增大从空气到玻璃的入射角(90之内)，a、b 光可能在玻璃内发生全反射【答案】ACD【解析】因为 a、b 亮光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，根据折射定律可知出射后在上表面的入射角分别相等，根据折射定律可知出射后折射角等于开始时的入射角，所以出射光线一定平行，A 正确；根据光路图，a 光的偏折程度较大，则 a 光的折射率较大，频率较大，波长短，根据双缝干涉条纹间距公式 可知 a 光的条纹间距小于b 光的条纹间距，B 错误 C 正确；因为 a 光的折射率较大，根据 可知 a 光的临界角较小，D 正确；根据折射定
24、律，无论如何改变入射角，在玻璃内都不能发射全反射，E 错误16. 如图甲所示，在均匀介质中 A、B 两质点相距 d=0.8m，质点 A 的振动图像如图乙所示，已知 t=0 时刻，A、B 两质点都在平衡位置，且 A、B 之间只有一个波谷。求：波的传播速度；质点 B 下一次出现在峰的时间。【答案】8m/s；4m/s 或 2.67m/s0.05s 或 0.15s【解析】由图乙可知该波的周期 T=0.2s，若 A、B 间没有波峰，A、B 间距离等于半个波长，即 ，波速 ；若 A、B 间有一个波峰，其间距等于一个波长，即 ，波速 ；若 A、B 间有两个波峰，则 ，即 ，波速 ；所以波速可能为 8m/s、4m/s 或 2.67m/s；t=0 时刻，质点 A 向下振动，经过 0.05s 到波谷处，经过 0.15s 到波峰处；若 A、B 间距为一个波长，A、B 同时出现在波峰处，则质点 B 下一次出现在波峰的时间t=0.15s；若 A、B 间距为半个波长的 1 倍或 3 倍，质点 B 在波峰时，质点 A 点波谷，则质点 B 下一次出现在波峰的时间为 t=0.05s；所以质点 B 下一次出现波峰的时间可能为 0.05s 或 0.15s。【点睛】对于简谐波的相关问题，一般通过波形图求得振幅、波长（或由振动图得到振幅、周期） ，再根据传播方向得到某质点的振动图（或波形图） ，进而得到各质点的振动
